Спосіб ретрансляції даних в мережах зв’язку на основі імпульсних кодових послідовностей

Реферат: UA 91150 U UA 91150 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до електрозв'язку і може бути використана в системах та мережах зв'язку для ретрансляції даних між вузлами, а саме в радіолокації, в бездротових персональних мережах і в інших областях. Ретрансляція даних в мережах зв'язку відіграє важливу роль, забезпечуючи зв'язність абонентів та маршрутизацію пакетів. Від способу ретрансляції залежить швидкість проходження пакетів по маршруту, необхідний частотний ресурс, необхідна потужність передатчиків та ємність джерел живлення. Зазвичай, ретрансляція в мережах зв'язку виконується по принципу "прийняв-запам'ятавпередав" (Store-and-Forward). При такій ретрансляції на кожному проміжному вузлі відбувається затримка передачі на тривалість пакета (без урахування часу розповсюдження сигналу та часу обробки пакету) і при багатострибковій передачі затримка стає рівною TN, де T - тривалість пакета, N - число стрибків. Для зменшення затримки природним є зменшення тривалості пакетів T усіх абонентів. Найближчим аналогом запропонованого способу є ретрансляція комірок фіксованого розміру (53 байта) в мережевій технології ATM [2]. Недоліком є те, що не можна ретранслювати менший об'єм інформації, ніж розмір комірки, а також те, що з 53 байтів комірки 5 байтів відводяться під заголовок, тобто це службова інформація, що не несе корисного інформаційного навантаження. Задачею запропонованого способу є збільшення швидкості передачі даних в мережах зв'язку, які використовують імпульсні кодові послідовності для передачі одиниць інформації, шляхом зменшення затримок при багатострибковій передачі даних в мережі. Поставлена задача вирішується тим, що в способі ретрансляції даних в мережах зв'язку на основі імпульсних кодових послідовностей новим є те, що в мережі ретранслюється менший об'єм інформації - чіпсет (біт, байт, група байтів) ніж пакет чи комірка, при цьому службова інформація не додається до чіпсету, а "вшивається" усередину за допомогою маркера, що однозначно характеризує маршрут передачі даних в мережі, тому затримка на кожному проміжному вузлі зменшується, а отже й зменшується сумарна затримка при багатострибковій передачі даних в мережі. Суть способу пояснюється кресленнями де на Фіг. 1 зображені квазіортогональні кодові послідовності імпульсів, на Фіг. 2 зображені квазіортогональні кодові послідовності імпульсів, що містять маркери всередині. Фіг. 1 зображає квазіортогональні імпульсні послідовності (1-3), де Тс - тривалість сигналу, тобто тривалість однієї кодової послідовності, ti - часовий інтервал, який дорівнює тривалості імпульсу в кодовій послідовності, при цьому цей часовий інтервал може як містити, так і не містити імпульс. При передачі інформації в радіомережах багатьом абонентам необхідно позначати ознаки призначення імпульсів, тобто адреси одержувачів інформації. Найбільш ефективним способом адресації є застосування передачі інформаційних бітів за допомогою послідовностей імпульсів, взаємоортогональних (квазіортогональних) по відношенню до послідовностей інших абонентів мережі. Під взаємною ортогональністю або квазіортогональністю кодових послідовностей розуміють неспівпадання у часі всіх або більшості імпульсів послідовностей різних абонентів. При цьому кожна послідовність зазвичай адресно передає один біт інформації. Фіг. 2 зображає квазіортогональні імпульсні послідовності, що містять маркери всередині (13), де Тс - тривалість сигналу, тобто тривалість однієї кодової послідовності, ti - часовий інтервал, який дорівнює тривалості імпульсу в кодовій послідовності, при цьому цей часовий інтервал може як містити, так і не містити імпульс, Тм - тривалість маркера. По мірі збільшення числа абонентів у мережі, необхідно збільшувати довжину кодових послідовностей для отримання необхідної кількості ортогональних або квазіортогональних кодів. Для цього кодові послідовності повинні мати більшу середню сквапність - відношення тривалості сигналу до тривалості імпульсів. Маючи довгу кодову послідовність з великою скважністю (малою кількістю імпульсів в послідовності), можна виділити певну частину часових інтервалів в послідовності для маркера, що буде однозначно характеризувати шлях, по якому буде передаватись дана кодова послідовність в мережі. Маючи, наприклад, кодову послідовність із 100 часовими інтервалами, останні 10 можна виділити під маркер. Навіть, якщо якийсь імпульс кодової послідовності попадає в останній з 10 часових інтервалів, і буде спотворений маркером, це не призведе до помилки детектування біту в цілому, адже рішення про прийом того чи іншого біту на основі прийнятої імпульсної кодової послідовності приймається за мажоритарною логікою. Таким чином, за рахунок можливості ретранслювати чіпсети в мережах зв'язку на основі імпульсних кодових послідовностей, сумарна затримка при багатострибковій ретрансляції 1 UA 91150 U 5 10 15 20 25 30 35 суттєво зменшується. Нехай необхідно передати пакет довжиною 1024 біта. При цьому будемо вважати, що довжина кодової імпульсної послідовності становить 240 позицій і тривалість імпульсу 160 пс. Нехай маршрут, по якому буде передаватися пакет даних, складається з 10 проміжних вузлів. Тоді при пакетній ретрансляції за принципом "store-and-forward" час затримки складатиме 240160 пс1024 біта10=393,22 мкс (без урахування часу поширення сигналу та часу обробки пакета на кожному проміжному вузлі). Якщо ж застосувати запропонований спосіб ретрансляції і як чіпсет вибрати біт, то сумарна затримка за тих же умов складатиме 384 не, що набагато менше ніж при ретрансляції пакетів чи комірок. Спосіб можна реалізувати на прикладі протоколу маршрутизації AODV. До початку пошуку й встановлення маршруту кожному вузлу мережі присвоюється унікальний взаємоортогональний (або квазіортогональний) код, який, по суті, є його адресою. Вводиться система маркерів і таблиці маркерів на кожному вузлі, в якій кожен наявний маршрут помічається своїм маркером, при цьому кожна таблиця буде містити унікальні маркери в межах даного вузла та його сусідів, а також в межах одного коду, це значить, що кожен вузол сам може вибирати собі новий маркер для нового маршруту, виходячи з таблиці маркерів. Після пошуку та встановлення маршруту між відправником та одержувачем, на кожному проміжному вузлі в цьому маршруті створені унікальні маркери з урахування ортогонального коду, в який він "вшиваються". Вузол відправник від початку передає дані в коді вузла отримувача і всі проміжні вузли також ретранслюють ці дані в коді вузла отримувача. Процес ретрансляції полягає в тому, що при надходженні чіпсету на проміжний вузол останній детектує його на одному зі своїх налаштованих пасивних фільтрах, далі перевіряє маркер в прийнятому чіпсеті, за допомогою таблиці маркерів визначає один з налаштованих передавачів, що буде передавати цей чіпсет в тому ж ортогональному коді, але вже з іншим маркером, і передає його наступному проміжному вузлу. Джерела інформації: 1. D. Russel "The Principles of Computer Networking", //Cambridge Computer Science Texts, 1990. 2. Денисова Т.Б., Лихтциндер Б.Я., Назаров А.Н., Симонов М.В., Фомичев С.М. Мультисервисные АТМ-сети -М.: Эко-Трендз, 2005. - 320 с. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб ретрансляції даних в мережах зв'язку на основі імпульсних кодових послідовностей, що відбувається по принципу "прийняв-запам'ятав-передав", який відрізняється тим, що в мережі ретранслюють невеликі одиниці інформації, наприклад біти чи байти (чіпсети), в які попередньо внесена службова інформація у вигляді маркера, що однозначно визначає маршрут передачі цього чіпсету в мережі. 2 UA 91150 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3